一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法
【專利摘要】一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，所述方法包括將廢鋼裝入所述轉爐內，然后倒入半鋼，加入造渣材料，把氧槍從爐頂插入爐內，吹入氧氣，進行脫碳、磷、硫的過程，以獲得鋼水，所述氧槍的供氧強度及槍位為：開始吹氧60秒時，供氧強度為1.75-2m3/min·t，槍位為1900-2200mm；開始吹氧60-90秒時，供氧強度為2.5-2.92m3/min·t，槍位為1600-1900mm；開始吹氧90s后，供氧強度為3.42-3.75m3/min·t，槍位為1400-1700mm。通過本發(fā)明，可有效避免鋼水侵蝕爐襯、轉爐干法除塵的泄爆、管道結垢等問題，采用本發(fā)明所述方法的轉爐爐齡由原來的1478爐提高到接近6000爐。
【專利說明】一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種能夠大幅度提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法。
【背景技術】
[0002]半鋼材質含碳量在1.4~2.3%范圍內，機械性能處于鋼和鐵之間，通常用于制造鑄鋼軋輥，稱為半鋼軋輥，其具有硬度降落小，耐磨性高等特點。釩、鈦在鋼中主要以碳化物、氮化物和碳氮化物的形式出現，這些化合物在高溫下溶入奧氏體中，在溫度降低時起到抑制奧氏體晶粒長大的作用，同時又有部分釩、鈦碳化物析出，起到析出強化的作用。
[0003]由于釩鈦磁鐵礦資源的獨特性，煉鋼廠必須先將高爐鐵水中的釩提煉出來，采用含釩鈦鐵水提釩后的半鋼為原料進行煉鋼。提釩后的高爐鐵水(即，半鋼)與普通高爐鐵水相比，具有溫度低、含碳量低、熱量低等特點。然而，經提釩工藝后的半鋼熱源不足，比普通鐵水熱源低70-100°C，造成轉爐終點的爐渣、鋼水氧化性強，加劇了高溫、高氧化性爐氣、爐渣、鋼水對爐襯的侵蝕，降低爐齡。另外，為實現鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排和循環(huán)經濟，煉鋼轉爐采用DDS干法除塵工藝技術取代了傳統(tǒng)的濕法除塵和半干法除塵技術。該技術具有轉爐產生煤氣回收量多、煤氣含塵量低、能源動力消耗低、維護工作量少等優(yōu)點。然而，其缺點是在含釩鈦半鋼煉鋼過程中，靜電除塵器極易出現泄爆、管道結垢、堵灰等故障，嚴重時將影響生產的連續(xù)性，導致轉爐內淤積鋼水，侵蝕爐襯，降低爐齡。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，根據本方法可以有效避免鋼水侵蝕爐襯、轉爐干法除塵的泄爆、管道結垢等問題，從而對轉爐爐襯進行較好的保護，提高轉爐爐齡。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]根據本發(fā)明的一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，所述方法包括將廢鋼裝入所述轉爐內，然后倒入半鋼，加入造渣材料，把氧槍從爐頂插入爐內，吹入氧氣，進行脫碳、磷、硫的過程，以獲得鋼水，其特征在于，調節(jié)所述氧槍的供氧強度及槍位:開始吹氧60秒時，供氧強度為1.75-2m3/min.t，槍位為1900_2200_ ;開始吹氧60-90秒時，供氧強度為 2.5-2.92mVmin.t，槍位為 1600_1900mm ;開始吹氧 90s 后，供氧強度為 3.42-3.75m3/min.t,槍位為 1400_1700mm。
[0007]根據本發(fā)明的一方面，所述氧氣流量和槍位采用手動調節(jié)控制或根據自動控制模塊自動控制。
[0008]根據本發(fā)明的一方面,廢鋼重量是半鋼重量的4wt%_6wt%，輕薄料廢鋼重量是廢鋼重量的 30wt_50wt%。
[0009]根據本發(fā)明的一方面，造渣材料的重量是所述鋼水重量的5wt%_7wt%。
[0010]根據本發(fā)明的一`方面，所述造渣材料組成為:活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料，其中，活性石灰的重量是造渣材料的總重量的25wt%-32wt%，高鎂石灰的重量是造渣材料的總重量的40wt-60wt%，含SiO2的酸性造渣材料的重量是造渣材料的總重量的25%-30%。
[0011]根據本發(fā)明的一方面，將所述造渣材料分8-15次加入到鐵水中，每批次加入的重量為造渣材料的總重量的3wt%-35wt%。
[0012]根據本發(fā)明的一方面，對于活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料中的每一種，第一次加入的重量為該種材料的總重量的40wt%-50wt%。
[0013]根據本發(fā)明的一方面，在所述轉爐的熔池的3-14層，在工作層與永久層之間增加耐火磚。[0014]根據本發(fā)明的一方面，所述耐火磚為鎂碳磚。
[0015]根據本發(fā)明，可以取得但不限于以下優(yōu)異效果:
[0016]( I)有效避免鋼水侵蝕爐襯、轉爐干法除塵的泄爆、管道結垢等問題；
[0017](2)采用本發(fā)明所述方法的轉爐爐齡由原來的1478爐提高到6000爐。
【具體實施方式】
[0018]以下結合具體實施例對根據本發(fā)明的一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法進行詳細說明。然而，它們可以以不同的形式實施，而不應解釋為局限于這里闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底的和完整的，并將把示例實施例的范圍充分地傳達給本領域技術人員。
[0019]在下文中，將描述根據本發(fā)明的示例性實施例。
[0020]根據本發(fā)明的一個實施例，提供了一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，包括將廢鋼裝入爐內，然后倒入鐵水，加入造渣材料，把氧槍從爐頂插入爐內，吹入氧氣，進行脫碳、磷、硫的過程，以獲得鋼水。在轉爐吹煉前期，為了避免干法除塵泄爆，采取手動調節(jié)控制或自動控制模塊自動調節(jié)，控制供氧強度及氧槍位置:開始吹氧60秒時，供氧強度為1.75-2m3/min.t，槍位為1900_2200mm ;開始吹氧60-90秒時，供氧強度為2.5-2.92m3/min.t,槍位為1600-1900_ ；開始吹氧90s后，供氧強度為3.42-3.75m3/min.t,槍位為1400-1700_。其中，所述自動控制模塊是根據氧氣流量及槍位設計的能夠實現氧氣流量及槍位自動控制的模塊。
[0021 ] 干法除塵系統(tǒng)中的靜電除塵器泄爆條件為C0%>9%，02>6%或者H2>3%，02>2%,因此需要合理控制氧氣流量及槍位。槍位越低，氧氣射流對熔池的沖擊動能越大，熔池攪拌加強，氧氣利用率越高，加速了爐內脫硅、脫碳反應，使渣中FeO含量降低；脫碳速度快，縮短了反應時間，熱損失相對減少，使熔體溫度升溫迅速。但槍位過低，則不利于成渣，也可能對爐底造成過大沖擊。而槍位過高，將使熔池的攪拌能力減弱，造成表面鐵的氧化，使渣中FeO含量增加，導致爐渣嚴重泡沫化而引起噴濺。采用本發(fā)明的氧氣流量及槍位控制方法，可有效避免鋼水侵蝕爐襯、轉爐干法除塵的泄爆、管道結垢等問題。
[0022]由于吹煉前氧氣流量低，為促使冶煉的順利進行，需對轉爐冶煉的主原料，即半鋼和廢鋼的加入量以及加入順序進行調節(jié)。根據本發(fā)明的一個實施例，廢鋼重量是半鋼重量的4wt%-6wt%，輕薄料廢鋼重量是廢鋼重量的30wt-50wt%。其中，輕薄料廢鋼指厚度比普通廢鋼薄的廢鋼，采用輕薄料廢鋼可以使反應更易于進行。[0023]在冶煉過程中，若熔池內C-O反應不均衡，瞬時產生大量的CO氣體，則會推動熔池鋼液運動，將鋼水、熔渣帶出爐口之外，導致噴濺。若熔池驟然冷卻，溫度下降，抑制了正在迅速進行的C-O反應，供入的氧氣生成了大量FeO，并開始積聚。一旦熔池升高到一定程度，TFe積聚到20%以上時，C-O反應重新以更猛烈的速度進行，瞬時排出大量CO氣體，并帶出鋼液和鋼渣，導致噴濺。若熔池溫度過高，導致熔渣高熔點2Ca0.Si02、Mg0等礦物的析出，則會造成熔渣黏度增加，而不能覆蓋金屬液面，出現熔渣“返干”的現象。因此，需要在冶煉過程中，控制好熔池溫度，避免急劇升溫或降溫，所以需對冷卻劑及造渣材料分批次加入。
[0024]根據本發(fā)明的一個實施例，造渣材料的重量是鋼水重量的5wt%_7wt%。造渣材料組成為:活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料，其中，活性石灰的重量是造渣材料的總重量的25wt%-32wt%，高鎂石灰的重量是造渣材料的總重量的40wt-60wt%，含SiO2的酸性造渣材料的重量是造渣材料總重量的25%-30%。將所述造渣材料分8-15次加入到鐵水中，每批次加入的重量為造渣材料總重量的3wt%-35wt%。對于活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料中的每一種,第一次加入的重量為該種材料的總重量的40wt%-50wt%。
[0025]其中，所述造渣材料中的高鎂石灰除起造渣作用外，還可作為冷卻劑，起到降溫冷卻作用。具體地，當鋼液溫度高于規(guī)定溫度，即1650-1680°C時，則加入冷卻劑，降低鋼液溫度。若C-O反應提供的熱源不足，則采用外來熱源進行補充。通過對造渣料及冷卻劑第一次加入量的控制，可以避免由溫度的急劇升高或降低引起的噴濺或返干，以及由于高溫、高氧化性爐氣、爐渣、鋼水對爐襯的侵蝕。
[0026]此外，蒸發(fā)冷卻器(EC)出口的溫度過高會引起報警，導致生產中斷。因此，對測量轉爐高溫煙氣的熱電偶靈敏度進行了調整，降低其靈敏度，減少了高溫報警次數。調整后，吹煉過程中異常提槍次數 較少，降低了轉爐終點鋼渣的氧化性，因此減少了對轉爐鎂碳磚的侵蝕。
[0027]另外，在轉爐終點出鋼前，加入諸如含Mg0、Si02的調整爐渣性能的材料，調整爐渣的黏度、溫度、氧活度，并在出鋼后，通過再次加入諸如含Mg0、Si02的調渣材料，調整爐渣黏度，使其在搖動轉爐時，能夠均勻、穩(wěn)定地粘在爐壁上，實現爐渣對轉爐鎂碳磚的保護，從而達到提高爐齡的目的。
[0028]根據本發(fā)明的另一個實施例，煉鋼轉爐爐型設計采用球型爐底，其與直筒球型爐底比較，球型爐底轉爐加深后，熔池深度增加，脫磷率提高。然而，當爐底下降后，熔池液面高度下降，導致鋼渣界面處侵蝕惡化，因此，在熔池第3-14層之間薄弱部位，在工作層與永久層之間增加耐火磚。所述耐火磚可以是耐蝕的鎂碳磚，尺寸可以為寬度X高度=150mmX 150mm。通過在薄弱部位增加耐火磚,可以顯著減小鋼液對薄弱部位的侵蝕。
[0029]本發(fā)明可應用于提高200噸含釩鈦半鋼煉鋼轉爐的爐齡，但本發(fā)明不限于此，含釩鈦半鋼煉鋼轉爐還可以是本領域中常用的其它噸位。采用本發(fā)明所述方法的轉爐爐齡由原來的1478爐提高到6000爐。
[0030]示例 I
[0031]準備以下物料:
[0032]半鋼:220t ;廢鋼:10t，其中，輕薄廢鋼占廢鋼的30%;造渣材料:12.5t，其中，活性石灰4t，高鎂石灰5t，含SiO2的酸性造渣材料3.5t。
[0033]在開始吹氧前6min時，將IOt廢鋼(其中，輕薄廢鋼為3t)加入到轉爐中，在開始吹氧前3min時,倒入220t半鋼。使用氧槍對鋼液進行供氧操作,供氧操作開始點為計時零點:開始吹氧60秒時,供氧強度為1.83m3/min.?,槍位為2000mm ;開始吹氧60-90秒時,供氧強度為2.58m3/min.t，槍位為1700mm;開始吹氧90s后，供氧強度為3.5m3/min.t，槍位為1500_。其中，活性石灰、高鎂石灰以及含SiO2的酸性造渣材料的加料時間及加料用量如表1所示。
[0034]表1造渣材料的加料時間及加料用量
[0035]
【權利要求】
1.一種提高含釩鈦半鋼煉鋼轉爐爐齡的方法，所述方法包括將廢鋼裝入所述轉爐內，然后倒入半鋼，加入造渣材料，把氧槍從爐頂插入爐內，吹入氧氣，進行脫碳、磷、硫的過程，以獲得鋼水，其特征在于，調節(jié)所述氧槍的供氧強度及槍位: 開始吹氧60秒時，供氧強度為1.75-2m3/rnin.t，槍位為1900-2200mm ； 開始吹氧60-90秒時，供氧強度為2.5-2.92mVmin.t，槍位為1600-1900mm ； 開始吹氧90s后，供氧強度為3.42-3.75m3/min.t,槍位為1400-1700mm。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧氣流量和槍位采用手動調節(jié)控制或根據自動控制模塊自動控制。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，廢鋼重量是半鋼重量的4wt%-6wt%，輕薄料廢鋼重量是廢鋼重量的30wt-50wt%。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，造渣材料的重量是所述鋼水重量的5wt%-7wt%。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述造渣材料組成為:活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料，其中，活性石灰的重量是造渣材料的總重量的25wt%-32wt%，高鎂石灰的重量是造渣材料的總重量的40wt-60wt%，含SiO2的酸性造渣材料的重量是造渣材料的總重量的25%-30%。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將所述造渣材料分8-15次加入到鐵水中，每批次加入的重量為造渣材料的總重量的3wt%-35wt%。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，對于活性石灰、高鎂石灰和含SiO2的酸性造渣材料中的每一種,第一次加入的重量為該種材料的總重量的40wt%-50wt%。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轉爐的熔池的3-14層，在工作層與永久層之間增加耐火磚。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述耐火磚為鎂碳磚。
【文檔編號】C21C5/32GK103725821SQ201310612379
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】喻林, 徐濤, 龔洪君, 杜利華, 鄧林 申請人:攀鋼集團西昌鋼釩有限公司